房琴芳
高考試題命題者通常會在知識的交匯處命題,這就要求我們熟悉一些綜合題目,并熟練掌握一些常用的解題方法和技巧.下面主要介紹一下與立體幾何、集合、數(shù)列有關的排列組合問題的解法.
一、與立體幾何有關的排列組合問題
此類題目主要考查立體幾何中的點、線、面的位置關系,空間幾何體的結構特征,以及分步、分類計數(shù)原理.首先要明確幾何圖形的結構特征,弄明白幾何圖形中有哪些點,哪些棱,哪些面,并搞清楚立體圖形中的點、線、面之間的關系;再把幾何問題抽象為組合問題,利用分步、分類計數(shù)原理來求解.
例1.給一個四棱錐P一ABCD的頂點染色,且一個頂點只染一種顏色,要求同一條棱的兩端染不同顏色.現(xiàn)在有4種顏色可供使用,那么共有X種染色的方法.如果有5種顏色可供使用,那么有y種染色方法,則 y-x的值是____.
解:如果有4種顏色可供使用,需分兩種情況討論:若C點與A點同色,則P點的染色方法有C4種,A點的染色方法有C1種,B點的染色方法有C1種,C點的染色方法有1種,D點的染色方法有C:種.共有C4.C3·2·C2染色方法;
若C點與A點不同色,則P點的染色方法有C4種,A點的染色方法有C3種,B點的染色方法有C2種,C點的染色方法有C{種,D點的染色方法有C{種.共有C4·C3·C種染色方法.則x=C1.C3.2.C21+C4.C3.C2=48 +24 = 72.
如果有5顏色可供使用,需分兩種情況:
若B與D同色,則P點的染色方法有C1種,A點的染色方法有C4種,B點的染色方法有C3種,C點的染色方法有1種,D點的染色方法有C3種.共有C5.C4·C3·1·C3染色方法;
若B與D不同色,則P點的染色方法有C5種,A點的染色方法有C4種,B點的染色方法有C3種,C點的染色方法有C:種,D點的染色方法有C:種,共有C5·C4·C3·C2·C2染色方法;
解題時,首先要明確四棱錐中頂點的個數(shù)和位置;然后按照一定的順序依次對各個頂點染色;最后運用分類和分步計數(shù)原理求解.
二、與集合有關的排列組合問題
與集合有關的排列組合問題側重于考查集合的概念、運算,以及分步、分類計數(shù)原理.在解題時要明確集合中元素的意義,對其進行分類討論,然后分步進行計數(shù).
首先根據(jù)集合間的關系確定集合,,然后用分類和分步計數(shù)原理求解.解答本題還需要注意兩點:①要注意挖掘隱含條件,如對于c6而言,x∈N,同時x≥6;②明確分類和分步計數(shù)原理之間的區(qū)別,靈活運用分類和分步計數(shù)原理求解.
三、與數(shù)列有關的排列組合問題
與數(shù)列有關的排列組合問題主要涉及兩類問題:①將數(shù)列作為限制條件的計數(shù)問題,此類問題多以選擇題、填空題為主;②以排列數(shù)、組合數(shù)、二項式為條件的數(shù)列解答題,此類問題具有較強的綜合性,往往需以排列的定義、組合的定義、二項式定理作為突破先根據(jù)排列、組合的定義限定m的范圍,進而確定出m的值;冉利用二項式定理求出n的值,由此可求出數(shù)列的公差d,問題就迎刃而解了.
與排列組合有關的綜合問題的命題形式較多,在解題時,我們需靈活運用立體幾何、集合、數(shù)列等知識求得相關的點的個數(shù)、方程、關系式,將問題轉化為計數(shù)問題,并明確計數(shù)的范圍;再運用排列組合知識求解.